浅议智能变电站二次设备状态监测技术

浅议智能变电站二次设备状态监测技术

王梓

（国网吉林省电力有限公司长春供电公司吉林长春130000）

摘要：变电站是智能电网的重要构成部分，目前已在智能变电站建设领域引起了广泛的关注。对变电站设备的智能状态监测主要是指应用现代化的数据化信息系统，以网络化的通讯平台作为媒介，同时将信息共享标准作为要求，来实现信息采集、控制、监测、保护等功能的设施。它能够对电网实施灵活化的控制，并提供在线决策，实现电网调度与变电站的互动。它是确保电力设备正常运作的关键，同时也是实现智能监测的基础。对电力设备进行智能状态监测同样能够为电力设备故障诊断提供依据。

关键词：智能变电站；二次设备；状态监测

变电站系统在当今社会的发展中变得越来越重要，变电站主要结合了先进性的设备和技术，加上一些环保、集成设备等，进行智能化的处理，再对通信平台中的数字化和信息化技术进行设置，通过设定为工作中所要求的标准后，再进行自动化的信息处理和控制，并加以各种监测等工作。通过对变电站二次设备进行详细分析和研究，从而使变电站二次设备的状态监测技术得到有效的控制，使二次设备在监测技术方面起到至关重要的作用。

一、智能变电站的定义与特点

智能变电站，意思是在没有人的特殊情况下，使其像有人在调节控制一样，并且可以在运行的过程中，以实现节能，提高效率。智能变电站由相应的智能设备组成，这些设备且具有先进、集成、低碳、可靠、环保等特点。可根据需要而具有很多高级功能：承担电网的自动控制功能，智能告警功能，智能调节功能，顺序控制功能，互动协调功能等等。一次设备的智能化和二次设备的网络化是其核心内容。智能变电站具有保证电网的安全性和稳定性，为未来的智能电网完成自愈功能。智能变电站技术具有三个特点：①控制端的引入；②设备集成化和光钎技术的应用；③局部和全局智能控制的实现。智能变电站具有高可靠性、强交互性、高集成度、易升级改造的特点，还可以适应智能电网的信息化和自动化以及互动化的技术特征。

二、二次设备状态监测的必要性

进行二次设备状态的监测，能够大幅度减少故障的发生率。在国家近年来投资的项目中，电力事业是工作的重点，而这其中，智能变电站是电力事业的主要场所，所以，电力的输送很大程度上受到变电站运行状态的影响。由于二次设备的辅助作用，能够及时的监测一次设备的运行状态，发生故障时及时的进行调节和控制，所以，进行状态监测，二次设备运行的故障率也会大幅度的减少。变电站的智能化能够有效的提高工作效率，智能的对变电站的工作进行控制。对二次设备施行状态监测，能够有效的保证二次设备的工作效率，只有二次设备的工作效率得到了保证，才能保证对一次设备的监测作用，这样，整个变电站的工作效率和工作质量都能够得到保证，工作人员也能够随时根据二次设备发出的监测信息，对故障进行排除和处理。改变电压的等级是智能变电站的主要作用，稳定的变压能够保证居民的电力使用。二次设备状态监测工作能够及时的对故障发出相关信号，提醒工作人员进行处理，工作人员能够根据信号提示准确的判断故障发生方位和原因，进行及时有效的维修措施。

三、智能变电站状态监测系统的主要构成

第一，二次设备在电力系统中主要是采用了软压板的材料替代传统的硬压板，从而使得电力系统能够在启动中较好地把一些异常情况，例如跳闸等问题发送至软压板，从而使得二次设备得到较好地保护，提升了传统的变电站中对启动失灵而产生其他问题的应对能力。第二，在智能化的变电站中，二次设备能够对其中测控装置、智能终端以及MU的合并单元等进行较好地保护，即安装检修的压板，从而有效地保证了二次设备能够更好地运行。第三，在智能性的变电站中，二次设备可以在断路器的智能终端安装出口的硬压板，这对控制其中的断路器中的分闸以及合闸等回路问题提供较好地保证。

一般变电站内部电磁环境相对来说比较复杂，在采集信号传输的过程中同样可能受到外界环境的干扰，导致信号失真。因此，为避免模拟信号在传输过程中的失真问题，现提倡将现场总线技术应用于智能状态监测中，实施模拟信号的转换，并对主机实施连续性监测与处理。通常智能变电站主要由3层结构组成，包括过程层、间隔层与站控层。采取模块式的设计技术与现场总线的控制技术。对变电站的通信网络进行分层设定。在变电站内部安装相应的数据处理与采集系统，并对数据进行诊断与分析，并经由网络将监测数据反馈至数据管理及诊断系统中，对变电站的电力设备的运行状态进行实时监控。应用总线式的结构，灵活性较强，在加入或撤除监测设备时，无需改变整个监控系统的结构，仅需增加对应的智能组件即可，在一定程度上减轻了主机的负荷，且系统具备较强的开放性，同时可提高监测的可信度。

四、智能变电站二次设备状态监测技术的应用

4.1分布式数字化

目前，在我国的变电站中，需要监测的对象主要是装置的电压和电流，装置本身的检测活动包括看门狗的检测、装置的启动次数、动画程序的次数编写、扇区的健康情况等，装置的遥控功能和遥信功能，装置的直流逆变电源的具体情况等。在变电站中，运用数字化保护装置能够更加全面、科学地监测二次设备的状态。它与传统变电站有明显的不同，实现变电站的智能化能够更加高效的进行状态监测，提高变电站的工作效率，保证其运行质量。

4.2集中式数字化

使用集中式的数字化保护装置能够满足很多台装置的LED功能性。采用集中式保护装置可以同时监测多条线路的运行情况，保证工作的稳定性和可靠性。当有问题发生时，能够及时发现并解决。一般来说，集中式数字化需要双套保护装置。它与分布式数字化有所不同，集中式减少了监测对象，操作更加方便，内容一目了然，大大提高了工作效率。

4.3智能变电站设备诊断、状态监测系统的设计

智能变电站电力设备状态监测系统属于大型的跨系统、跨部门的综合性信息管理体系。以某地供电公司智能变电站状态监测体系为例，其涉及到的部门不仅包含生产部、技术部、调控中心，同样包括监控中心、安全管理中心等，设计系统包括数据采集与监视控制系统（SCADA）、网元管理系统（EMS）、测试和检验系统（PMI）等，系统设计所需装置包括断路器监测设备、变压器综合管理平台、地理信息系统监测装置与避雷装置等。因此，在对智能变电站状态监测系统进行设计时，必须综合考虑各系统之间的联系与模块之间的集成。

结语

当前我国变电设备智能状态监测技术尚且处于起步阶段，为提高状态监测的准确性，还需在电网设备中引入较为成熟的监测技术，以提高智能设备监测的准确性与有效性。同时还需将传统二次技术与智能设备的一次状态监测技术相结合，实现两者的融合沟通，保障信息的共享与沟通，保障设备运行操作的可靠性。另外，还需开发智能变电站设备的综合分析系统，开发故障诊断、系统运行状态评价、设备运行寿命评估等应用，提升设备诊断结果的准确性，进而优化其智能水平。除此之外，还需强化对智能变电站设备入网的检查与测定工作。

参考文献

[1]徐长宝，庄晨，蒋宏图.智能变电站二次设备状态监测技术研究[J].电力系统保护与控制，2015.

[2]李跃军.智能变电站二次设备状态评估模型及其应用的研究[D].华北电力大学，2015.

作者简介

王梓（1984.12.15），男，学历：哈尔滨理工大学高电压与绝缘技术硕士，单位：国网吉林省电力有限公司长春供电公司，研究方向：智能电网继电保护。